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© Kay Panten
Institut für

SF Seefischerei

Projekt

Licht ins Dunkel bringen: eine Zustandsbewertung des Südatlantiks

Federführendes Institut SF Institut für Seefischerei
© Triatlas

Klimabasierte Vorhersage des Meeresökosystems im südlichen und tropischen Atlantik für nachhaltiges Management

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Europa, Brasilien und dem südlichen Afrika erforschen im Projekt TRIATLAS umfassend den heutigen Zustand, die treibenden Kräfte und die mögliche Zukunft südatlantischer Gebiete.

© Andreas H. Opsvik
Auftaktkonferenz des TRIATLAS-Projektes in Bergen, Norwegen. Kick-off meeting of the TRIATLAS-Project in Bergen, Norway.

Hintergrund und Zielsetzung

Im Projekt TRIATLAS wird der Südatlantik mit 35 beteiligten Institutionen umfangreich erforscht – von Ozeanströmungen, über Phyto- und Zooplankton bis zu Fischen und Meeressäugern an der Spitze der Nahrungskette, sowie menschliche Aktivitäten, die Meeresökosysteme beeinflussen und von ihnen beeinflusst werden. Am Thünen-Institut für Seefischerei arbeiten wir in einem Teilprojekt zu mesopelagischen Fischen.

Das Mesopelagial ist im offenen Ozean die Dämmerzone in 200 bis 1000 Meter Wassertiefe, oberhalb der eigentlichen Tiefsee. Das wenige Sonnenlicht, das in diese Tiefen vordringt, reicht nicht mehr für Photosynthese aus. Die Fische sind an diese Umgebung angepasst, unter anderem mit einem geringeren Energieverbrauch, Leuchtorganen und nächtlichen Wanderungen in die Nähe der Meeresoberfläche. Die ökologische Bedeutung der mesopelagischen Fauna wird bisher vielfach unterschätzt. Wir analysieren die Biodiversität dieser Gemeinschaften, ihre Verteilungsmuster und ihre Nahrungsbeziehungen im südlichen Atlantik.

Unser wissenschaftliches Ziel ist es, Wissenslücken über den Zustand und die saisonale Dynamik der Gemeinschaftsstrukturen, Vertikalwanderungen und Nahrungsnetze der mesopelagischen Fische zu schließen. Diese Kenntnisse helfen zu verstehen, wie das Mesopelagial von Fischerei und Klima beeinflusst wird, welche Relevanz es als Nahrungsgrundlage für Speisefische hat und welche Rolle es in der Kohlenstoffpumpe der Erde spielt.

Ein weiteres Ziel des TRIATLAS Projektes ist, die Meeresforschung in an den Südatlantik angrenzenden Ländern zu stärken. Das Thünen-Institut setzt sich in der akademischen Bildung ein, und ist an der Etablierung eines mobilen Erfassungssystems für die benötigten Fischereidaten beteiligt (capacity building).

© Thünen-Institut/ H. Fock
Containerverladung auf das Forschungsschiff Meteor im Hafen von Walvisbay, Namibia. Loading of container on board research vessel Meteor in the port of Walvisbay, Namibia.
© Thünen-Institut/ H. Fock
Maurolicus walvisensis aus der Familie der Tiefsee-Beilfische hat Leuchtorgane und großen Augen. Maurolicus walvisensis from the Family of Marine hatchetfishes has light-emitting organs and large eyes.
© Thünen-Institut/ H. Fock
Der Schnepfenaal fängt mit seinem pinzettenartigen Maul kleine Krebstiere aus dem Plankton. The Snipe eel uses its bird-like beak with curving tips to catch small planktonic crustaceans.
© Thünen-Institut/ H. Fock
Stomias boa boa aus der Familie der Barten-Drachenfische kann sein Maul mit den fangartigen Zähnen sehr weit öffnen und große Beutetiere fressen. Stomias boa boa from the Family of Barbled dragonfishes can open its mouth very wide and catch large prey with its fang-like teeth.
© Thünen-Institut/ H. Fock
Auf den Kap Verden werden mit einer Strandwade Köderfische für die Thunfisch-Fischerei gefangen. Bait for tuna-fishery are caught with a beach seine on Cabo Verde.

Vorgehensweise

Auf der Grundlage von Daten aus Bestandsaufnahmen werden deskriptive quantitative Modellierungen durchgeführt. Dabei stehen größenbasierte und „trait“-basierte Ansätze im Mittelpunkt:

  • Wichtige ökologische Prozesse drehen sich um die Körpergröße von Organismen. Umweltfaktoren wie z.B. die Temperatur beeinflussen die Körpergröße, Räuber-Beute-Beziehungen hängen vom Größenverhältnis ab.
  • „Traits“ sind funktionelle Merkmale von Organismen, die darüber entscheiden, wie sie mit ihrer Umwelt interagieren. Wir verwenden Merkmale, die Mobilität und Ernährungstypen kennzeichnen.

Es wird untersucht, wie sich die Größenspektren und die funktionelle Vielfalt zwischen Schlüsselgebieten und entlang von Umweltgradienten verändern. Auch um die Struktur der Nahrungsnetze aufzustellen werden Größen und funktionelle Merkmale der Organismen benötigt.

Daten und Methoden

  • Auf früheren Forschungsfahrten und in neuen Forschungsprojekten (u.a. AWA, PREFACE, TRAFFIC) wurden großräumige Bestandserfassungen mit umfassenden Größenmessungen der Fische durchgeführt. Diese beiden Datengruppen werden nun unter neuen Gesichtspunkten analysiert.
  • Per Hydroakustik (Unterwasserschall) werden tägliche Vertikalwanderungen von mesopelagischen Fischen beobachtet. Mit verschiedenen Schallfrequenzen kann der Anteil unterschiedlicher Größenklassen quantifiziert werden.
  • Wo es Datenlücken gibt, werden gezielt neue wissenschaftliche Fänge mit speziellen Netzen durchgeführt.
  • „Trait“-Informationen aus der Literatur werden mit eigenen Daten ergänzt.

Unsere Forschungsfragen

Wie sind der durchschnittliche Zustand und die saisonale Variabilität

  • der Diversität und Größenstrukturen,
  • der Vertikalwanderungen und
  • der Nahrungsbeziehungen

in den mesopelagischen Fischgemeinschaften des Südatlantiks?

Wie hängen diese von Umweltfaktoren wie z.B. Nährstoffreichtum ab?

Wie unterscheiden sich die Gemeinschaftsmerkmale zwischen den Ökosystemen wichtiger Schlüsselgebiete?

Welche Auswirkungen wird der Klimawandel auf die Fischgemeinschaften des offenen Ozeans haben?

Links und Downloads

triatlas.w.uib.no

Thünen-Ansprechperson

Dr. Heino Fock

Telefon
+49 471 94460 366
heino.fock@thuenen.de
SF Institut für Seefischerei

Thünen-Beteiligte

Beteiligte externe Thünen-Partner

Geldgeber

  • Europäische Union (EU)
    (international, öffentlich)

Zeitraum

6.2019 - 5.2023

Weitere Projektdaten

Projektfördernummer: Grant Agreement Number: 817578
Förderprogramm: EU – Horizon 2020 – Societal Challenge "Food Security, Sustainable Agriculture and Forestry, Marine, Maritime and Inland Water Research and the Bioeconomy"
Projektstatus: abgeschlossen

Veröffentlichungen

  1. 0

    Andresen H, Eduardo LN, Olivar MP, van Denderen PD, Spitz J, Maureaud AA, Brind'Amour A, Bowlin NM, García-Seoane E, Langbehn TJ, Sutton TT, Fock HO, Salvanes AGV, Lindegren M (2025) Mesopelagic fish traits: Functions and trade-offs. Fish Fisheries 26(1):83-103, DOI:10.1111/faf.12867

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn069237.pdf

  2. 1

    Duncan SE, Hagen W, Fock HO (2024) Mesopelagic fish assemblages in the Mauritanian Upwelling System off Northwest Africa with oxygen as a major driving force. Mar Ecol Progr Ser 733:95-110, DOI:10.3354/meps14524

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn067950.pdf

  3. 2

    Knorrn AH, Wieben KL, Fock HO, Andresen H (2024) Reproductive biology of the electric lanternfish Electrona risso (Myctophidae) and the bigscale fishes Melamphaes polylepis and Scopelogadus mizolepis (Melamphaidae). J Fish Biol 104(1):252-264, DOI:10.1111/jfb.15575

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn067488.pdf

  4. 3

    Knorrn AH, Wieben KL, Fock HO, Andresen H (2023) Reproductive data of Electrona risso, Melamphaes polylepis and Scopelogadus mizolepis from the Eastern Central Atlantic in March and April 2015 [Datenpublikation] [online]. Bremerhaven: PANGAEA, zu finden in <https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.962192> [zitiert am 11.01.2024], DOI:10.1594/PANGAEA.962192

  5. 4

    Duncan SE, Fock HO, Sell AF, Hagen W (2023) Trophic ecology of mesopelagic fishes in the northern and southern Benguela Upwelling Systems revealed through stable isotope patterns. Mar Ecol Progr Ser 725:75-93, DOI:10.3354/meps14455

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn067455.pdf

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